Etude numérique par éléments finis de la fissuration avec remaillage automatique. Application à la mécaniqu des chaussées

Using finite element method in fracture processes with automatic remesh Example of pavements mechanic

• Auteur / Autrice : Ahmed Elouard
• Direction : Pierre Humbert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Marne-la-vallée, ENPC
• Jury : Président / Présidente : Bernard Halphen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Ehrlacher, J.P. Marchand
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gilles Pijaudier-Cabot, Alain Vergne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chaussées

Fissuration

Mots clés libres

Méthode éléments finis

Propagation fissure

Maillage

Résistance mécanique

Simulation numérique

Cracking

Finite element method

Crack propagation

Grid pattern

Pavement

Strength

Numerical simulation

Résumé

Cette thèse traite de l’utilisation de la mécanique de la rupture dans le cadre du calcul par éléments finis. Le premier objectif de ce travail est de développer les techniques numériques nécessaires à la modélisation de la propagation de la fissuration sous mode mixte. Le second objectif étant de créer un outil permettant la simulation numérique de la propagation de la fissuration dans un système élastique bidimensionnel. Ce travail est concrétisé par l’implantation au sein du progiciel CESAR-LCPC d’un code permettant l’analyse et la discussion du problème de la propagation de la fissuration. Les problèmes abordés sont le calcul numérique des quantités locales et globales relatives à la présence d’une fissure dans une structure et à sa propagation, la construction d’un maillage approprié à la représentation des champs singuliers et son évolution au fur et à mesure de la propagation. Le cas de structures multicouches est abordé. L’étude des champs de contrainte pour une fissure située parallèlement et perpendiculairement à une interface est traitée sur le plan théorique et numérique. Ce mémoire comporte une série d’analyses sur des cas tests variés : essai de fendage sur une roche – fissuration en fatigue d’un profilé métallique – poutres en flexion trois et quatre points.